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新能源制胜关键或在纯电动汽车研发战役

2020-01-16
       [摘要]中国俨然已经成为全球第一大新能源汽车市场,当规模已经具备,资本的力量将会持续推动新能源市场的发展,国家最重要的,是缓缓撤出补贴,将大量资金转投向纯电动技术研发之中。
       中国俨然已经成为全球第一大新能源汽车市场,当规模已经具备,资本的力量将会持续推动新能源市场的发展,国家最重要的,是缓缓撤出补贴,将大量资金转投向纯电动技术研发之中。
纯电动汽车领域的研发具有必要性
       为什么是纯电动汽车,因为作为新能源汽车三大板块之一,抛却是难度极大且市场占有率极低的燃料电池汽车,纯电动汽车领域是合资进口厂商尚未全面进军的“美洲大陆”,所以中国有望成为这片新大陆的“哥伦布”,若能抢先合资进口企业一步窥探到纯电动汽车领域的全貌,占据技术要道,就能实现弯道超车,在此领域取得领先,实现从汽车大国到汽车强国的转变。
       相信纯电动所带来的影响将是深刻而颠覆的:现如今汽车上的黑科技,无论是现有的HUD、手机互联、手势控制、车载系统等功能,还是尚未普及的车联网、物联网、车载VR、无人驾驶等科技,都离不开电力。当汽车成为纯电动,汽车与这些功能科技将更好地融合匹配,整辆汽车将成为无须考虑与传统内燃系统兼容的真正人工智能,强大的移动终端,并能更深入地与互联网接合,创造更多的可能。而且纯电动的全面普及将带来能源结构的变化,对国家的能源结构多元化和能源独立将是大大的利好。甚至带来更新颖的交通出行方式。 
       所以纯电动汽车的研发和突破是必要的,而其构成的根本要素决定未来前进的方向。
       纯电动汽车领域研发重点在续航和电池两大方面
       纯电动汽车有三大件:电池、电机和电控。纵观全球纯电动车销量领先的车型,无不是在续航里程上有所建树。特斯拉Model S 90D 续航里程高达557km;比亚迪e6续航里程达到400km。由于充电时间仍以小时计算,纯电动汽车尚属于“一次性”产品。所以能否被消费者所接受,关键在于“一次性”能持续多久。特斯拉使用液冷式电池热管理系统:采用双向流动的流场设计,冷却管道的两个端部既是进液口,也是出液口,同时电池之间及电池和管道间填充像Stycast 2850/ct的具有绝缘特性但导热性能良好的材料,因此很好控制了热量问题,从而可以搭载电池能量密度高达150-160瓦时/千克的钴酸锂电池,实现续航里程的最大限度提升。而比亚迪从电池技术起家,得益于电池技术的深厚积累,采用热稳定性优良,使用寿命长久的磷酸铁锂电池,从而增大电池体积,实现续航里程的增加。
       而续航里程长短的根本,就在于三大件里的电池之上,正如发动机之于传统汽车如同心脏一样。无论是续航里程还是充电时间,都是由电池的属性所决定。现今世界上主流的三大电池类型分别是钴酸锂电池、磷酸铁锂电池和锰酸锂电池。各自具备特性。
       我们可以发现,三种电池都无法完全满足消费者的实际应用需要。钴酸锂电池因其热特性差而随时存在爆炸起火风险,先进如特斯拉的电池管理系统亦无法避免地发生过爆炸起火事故;磷酸铁锂电池比容量不如钴酸锂电池,续航里程有限;锰酸锂电池高温稳定性差导致其电池寿命短。
       三种电池风格迥异根源在于电池的材料。如今已出现了薄膜电池、石墨烯电池等新电池研究方向,但因为其制造和使用的环境、成本等种种因素与实际生产使用过程要求不相符,所以暂只能存在于实验室。薄膜电池、石墨烯电池都有可能成为未来革命性的电池材料,也有可能是其他新型电池材料,这一切都取决于科学家的尝试和企业研究人员的研发,而这个过程必然伴随着部分失败和徒劳无功,所带来的成本和代价又将会使许多人踌躇不前。
       新能源政策风向:加强电池、充电技术研究资金支持和激励措施
       怎样使企业与科研机构投身到这种未知结果的科学研究中?答案是:让研究的成本和代价尽可能地减少,同时让研究有所建树时的回报尽可能提升。通过提供启动资金,开通项目审批专项通道,提供项目政策支持,从而分担和减弱研究成本。同时设立研究补贴或项目基金,就研究成就,经审批之后依预设标准给予不同程度的资金激励和名誉激励等。从来伟大的科学发现,都离不开政府的大力支持或强有力的资金援助。钱学森在中央政府的无条件支持下才研究出中国第一颗原子弹,科研从来都是一项耗资巨大的工程。
       综上所述,纯电动汽车发展的瓶颈在于电池材料和充电技术上,所以当下新能源政策之风向,应当在电池研究和充电技术研究上。
       主要可分为以下四大方面推进: 
       权限:开放电池技术项目和充电技术项目的研究权限,让国营企业和民营企业也可以进行开发,而不仅是学术机构和科研机构。
       补贴:将原本每辆新能源汽车的补贴缩减,挪移到电池技术和充电技术的研究上。以续航里程、热稳定性、使用寿命等各方面作为电池技术的评价标准;以充电时间、对电池损害程度等各方面作为充电技术的评价标准。划分评分等级,不同等级给予不同资金补贴额度,等级越高额度越高,等级达到一定程度,授予名誉称号或提升科研职称。
       审批:开通电池研究和充电研究项目的专用审批通道,精简审批程序,缩短审批时间,减少审批条件,提高审批优先等级,提供项目启动资金等。
       政策:对企业提供新能源汽车生产销售方面的便利和扶持,给予一定数量或年限的免税政策等。
       通过政府给予的有利条件和丰厚奖励,将使电池研究项目和充电研究项目成为热门投资项目,从而吸引资本的大量涌入。届时电池研究和充电研究不再是政府机构一力独撑的领域,获得的资金支持也将大大超乎想象,而研究阻碍继而减少。政府和资本的双管齐下,将促进电池研究和充电研究领域迎来前所未有的蓬勃发展。
       突围取得纯电动汽车领域战役胜利
       国家在新能源汽车领域取得成就的同时,也不能忘记“强敌”环伺。沃尔沃发布了全新的纳米电池材料,可让当前电动汽车变轻15%,同时计划于2025年在全球售出总共100万辆新能源车;大众集团专为纯电动车型量身定制一个全新MEB模块化生产平台,新平台可以最大支持400km乃至500km的续航里程,同时可伸缩性的布局对于行李箱的空间不会有任何的影响,这点我们从CES展上公布的大众Budd-e电动概念车也看出了大众在纯电动领域的强大实力。中国能否在这场变革中实现弯道超车,自主品牌能否在这场机遇中把握住机会,都是未知之数。但目前可以看到政府、自主车企在这场变革中所付出的努力,争取拿下纯电动汽车领域这场战役的胜利。
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